[发明专利]一种电解液及包括该电解液的电池

说明书

本发明提供了一种电解液及包括该电解液的电池。所述电解液中的含有苯环的硝酸酯类化合物，该添加剂中由于含有吸电子能力强的硝酸酯基，更难失去电子，氧化稳定性强、更耐高压。同时，硝酸酯基中N、O原子还含有孤对电子，有利于加快锂离子传输，从而降低锂离子电池阻抗增强动力学性能。当所述电解液用于电池时，能够提高高电压电池的高温稳定性、循环性能和低温性能。

技术领域

本发明涉及一种电解液及包括该电解液的电池，属于锂离子电池技术领域，具体属于锂离子电池电解液开发领域。

背景技术

近年来，随着电动汽车行业和储能领域的发展，锂离子电池的研究和应用愈发引人关注。特别是高能量密度的锂离子电池一直是研究的重中之重。一般而言，为提升能量密度通常采用提升电池工作电压、增大正负极主材的压实密度的方式。但是，增大主材的压实密度会影响到电池保液量和电解液浸润情况，而提升电池工作电压需要耐高压和更加稳定的电解液与之匹配。

目前业内使用最多的电解液是由锂盐(主要是六氟磷酸锂)溶于有机碳酸酯(碳酸乙烯酯等)形成。这类电解液基本满足充放电需求，但是也存在些许不足。例如六氟磷酸锂热稳定性较差，高温高压下容易分解，与电解液、正负极会发生多种副反应，影响电池循环稳定性和安全性能。同时，电解液所使用的溶剂也存在类似问题。因此，开发耐高压(4.45V以上)的电解液体系一直是锂离子电池研究的重要课题。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电解液及包括该电解液的电池。所述电解液的第一添加剂选自含有苯环的硝酸酯类化合物，所述第一添加剂的引入可以使得电解液在高电压(如4.55～5.0V)下的氧化稳定性得到提高，可在提升电池能量密度的同时改善包括电池的高温存储性能、常温循环性能和厚度变化率、低温性能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种电解液，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和第一添加剂，所述第一添加剂包括含有苯环的硝酸酯类化合物。

根据本发明的实施方式，所述含有苯环的硝酸酯类化合物包括苯环和硝酸酯基团，且所述苯环和硝酸酯基团直接相连或通过亚烷基相连。

根据本发明的实施方式，所述含有苯环的硝酸酯类化合物选自式1所示的化合物中的至少一种：

式1中，n为0～4之间的整数；m1为0～5之间的整数；R为卤素、-CN、-NR₁R₂、羟基、羧基、醛基、取代或未取代的烷基，若有取代，取代基为烷基或卤素，R₁、R₂相同或不同，彼此独立地选自烷基。

根据本发明的实施方式，n为0、1、2、3或4；m1为0、1、2、3、4或5；R为卤素、-CN、-NR₁R₂、羟基、羧基、醛基、取代或未取代的C_1-6烷基，若有取代，取代基为C_1-6烷基或卤素，R₁、R₂相同或不同，彼此独立地选自C_1-6烷基。

根据本发明的实施方式，所述含有苯环的硝酸酯类化合物选自化合物A～化合物D中的至少一种：

根据本发明的实施方式，所述含有苯环的硝酸酯类化合物的质量占电解液总质量的3wt％～15wt％，例如3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。